JP7428449B1 - Biological treatment equipment, biological treatment system, and biological treatment method - Google Patents

Abstract

【課題】液体と気体を混合する容器内の液面側での泡の発生を精度よく予測することができる気液処理システムを提供する。【解決手段】液体と気体を混合する容器を備え、容器内の内圧の変化により液面側での泡の発生を予測する。また、内圧は液位に変換され、液位を検知すると共に、液位に応じて、液面側の泡の発生状態と泡の噴き出しを予測することで、現実に泡が噴き出すことを抑止する制御を行う。【選択図】図２The present invention provides a gas-liquid processing system that can accurately predict the generation of bubbles on the liquid surface side in a container for mixing liquid and gas. The device includes a container for mixing liquid and gas, and predicts the occurrence of bubbles on the liquid surface side based on changes in the internal pressure within the container. In addition, the internal pressure is converted to the liquid level, and the system detects the liquid level and predicts the state of bubble generation on the liquid surface side and the blowout of bubbles based on the liquid level, thereby preventing bubbles from actually blowing out. Take control. [Selection diagram] Figure 2

Description

本開示は、生物処理システム及び生物処理方法に関する。 The present disclosure relates to biological treatment systems and biological treatment methods.

下記特許文献１には、液中の汚泥と気泡とを識別して汚泥の浮上性を予測する汚泥浮上予測装置が提案されている。この汚泥浮上予測装置では、嫌気性反応槽内部の懸濁液中を撮影する撮像手段と、撮像手段から得られた画像情報の中から、形状パターンをもとに顆粒状汚泥を識別する画像処理手段と、顆粒状汚泥の形状情報と個数情報をもとに汚泥の浮上性を判定する判定部とが設けられている。 Patent Document 1 listed below proposes a sludge flotation prediction device that predicts the flotability of sludge by distinguishing between sludge and bubbles in liquid. This sludge flotation prediction device uses an imaging means to take pictures of the suspension inside the anaerobic reaction tank, and image processing to identify granular sludge based on the shape pattern from the image information obtained from the imaging means. and a determination unit that determines the floatability of the sludge based on the shape information and number information of the granular sludge.

特許３７００２０４号公報Patent No. 3700204

特許文献１に記載の汚泥浮上予測装置では、撮像手段から得られた画像情報の中から、画像処理手段により形状パターンをもとに顆粒状汚泥を識別し、顆粒状汚泥の形状情報と個数情報をもとに判定部により汚泥の浮上性を判定している。このため、撮像手段から得られた画像情報によっては、液中の汚泥と気泡との識別に誤りが生じ、汚泥の浮上性を正確に判定することができない場合がある。また、画像解析による方法では、急な発泡による汚水のふきこぼれを未然に防止するのに間に合わない場合もある。 In the sludge floating prediction device described in Patent Document 1, granular sludge is identified based on a shape pattern by an image processing means from image information obtained from an imaging means, and shape information and number information of the granular sludge are obtained. Based on this, the determination unit determines the floating ability of the sludge. For this reason, depending on the image information obtained from the imaging means, errors may occur in distinguishing between sludge and bubbles in the liquid, and the floatability of sludge may not be accurately determined. Furthermore, methods based on image analysis may not be able to prevent wastewater from bubbling up due to sudden bubbling.

また、汚水を曝気しながら処理する生物処理システムにおいては、汚水の液面側に多量の気泡が発生すると、処理容器から泡が吹き出し、消泡が難しくなり、生物処理システムの周囲を汚水を含んだ泡で汚すだけでなく、処理容器内で効率的な汚水の処理ができない場合があり、気泡の発生を早めに予測する必要がある。 In addition, in a biological treatment system that processes wastewater while aerating it, if a large amount of bubbles are generated on the liquid surface of the wastewater, the bubbles will blow out of the treatment container, making it difficult to eliminate the bubbles. In addition to contamination caused by bubbles, there are cases in which wastewater cannot be efficiently treated within the treatment container, so it is necessary to predict the occurrence of bubbles early.

また、小規模循環型の水再生システムにおいては、排水元による水質が大きく異なり、風呂、洗面、又は洗濯からの排水は界面活性剤等による影響もあり、生物処理時の曝気により、発泡しやすい環境にある。例えば、処理水が使用される利用者の住居等と近接して水再生システムを設置することを想定した場合、発泡による汚水の噴きこぼれによる生活環境の悪化が生じないような制御が求められる。 In addition, in small-scale circulating water reclamation systems, the quality of water varies greatly depending on the source of the wastewater, and wastewater from baths, washrooms, or laundry is affected by surfactants, etc., and is prone to foaming due to aeration during biological treatment. It's in the environment. For example, when it is assumed that a water reclamation system is installed in close proximity to the residences of users who use treated water, control is required to prevent deterioration of the living environment due to spilling of sewage due to foaming.

本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、生物処理の対象液を浄化処理するときに対象液の液面側での泡の発生を精度よく予測することができる生物処理装置、生物処理システム及び生物処理方法を提供することを目的とする。さらに、本開示は、特に屋内や、住居に隣接した場所に設置される小規模水処理システムにおいて有用である生物処理装置、生物処理システム及び生物処理方法を提供することを目的とするが、液体と気体が混合される容器内における発泡現象一般において、本開示は有用である。なお、容器は完全に密閉である必要はなく、ダクト等の排気機構が存する容器における発泡現象の予測にも適用できる。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and provides a biological treatment device that can accurately predict the generation of bubbles on the liquid surface side of a target liquid when purifying the target liquid for biological treatment; The purpose is to provide a biological treatment system and a biological treatment method. Furthermore, the present disclosure aims to provide a biological treatment device, a biological treatment system, and a biological treatment method that are particularly useful in small-scale water treatment systems installed indoors or in places adjacent to residences. The present disclosure is useful in general foaming phenomena in containers where gases and gases are mixed. Note that the container does not need to be completely airtight, and the present invention can also be applied to predicting the foaming phenomenon in a container that has an exhaust mechanism such as a duct.

本開示の第１態様に記載の気液処理装置は、液体と気体を混合する容器を備え、前記容器内の内圧の変化により液面側での泡の発生を予測する。 The gas-liquid processing device according to the first aspect of the present disclosure includes a container for mixing liquid and gas, and predicts the generation of bubbles on the liquid surface side based on changes in the internal pressure within the container.

上記の気液処理装置において、前記容器内の内圧は液位に変換され、液位を検知すると共に、液位に応じて、液面側の泡の発生状態を予測する泡発生予測部を有していてもよい。 The above-mentioned gas-liquid processing device has a bubble generation prediction unit that converts the internal pressure in the container into a liquid level, detects the liquid level, and predicts the bubble generation state on the liquid surface side according to the liquid level. You may do so.

本開示の第２態様に記載の生物処理装置は、微生物が混合された生物処理の対象液を収容し、前記微生物により前記対象液を浄化処理する処理容器と、前記処理容器の内部の内圧と、内部に収容される前記対象液の液位を検出する液位検出部と、前記液位検出部によって検出された前記対象液の液位に応じて、前記対象液の液面側の泡の発生状態を予測する泡発生予測部と、を有する。 The biological treatment apparatus according to the second aspect of the present disclosure includes a treatment container that stores a biological treatment target liquid mixed with microorganisms and purifies the target liquid with the microorganisms, and an internal pressure inside the treatment container. , a liquid level detection unit that detects the liquid level of the target liquid stored therein; and a liquid level detection unit that detects the level of the target liquid contained therein; It has a bubble generation prediction unit that predicts the bubble generation state.

上記の生物処理装置において、前記泡発生予測部は、所定時間毎の前記対象液の液位の変化に応じて、前記対象液の液面側の泡の発生状態を予測してもよい。 In the biological treatment device described above, the bubble generation prediction unit may predict the bubble generation state on the surface side of the target liquid according to changes in the liquid level of the target liquid at predetermined time intervals.

上記の生物処理装置において、前記泡発生予測部による前記泡の発生状態の予測結果に応じて、前記泡の発生を抑えるための処理を行う泡抑制部を有していてもよい。 The above-mentioned biological treatment device may include a foam suppressing section that performs a process for suppressing the foam generation according to a prediction result of the foam generation state by the foam generation predicting section.

上記の生物処理装置において、前記液位検出部は、前記処理容器の内部の内圧の変化に基づいて前記対象液の液位を検出する圧力センサであってもよい。 In the biological treatment apparatus described above, the liquid level detection section may be a pressure sensor that detects the liquid level of the target liquid based on a change in internal pressure inside the processing container.

本開示の第３態様に記載の生物処理システムは、生物処理装置を備えている。 The biological treatment system according to the third aspect of the present disclosure includes a biological treatment device.

本開示の第４態様に記載の生物処理システムは、生物処理装置と、前記処理容器の供給方向上流側に、前記微生物が混合される前の前記対象液を貯留する貯留容器と、を備え、前記消泡処理部は、前記処理容器の内部に収容される前記対象液の液面側の前記泡を含む液体を前記貯留容器に戻す移送処理部を備えている。 The biological treatment system according to a fourth aspect of the present disclosure includes a biological treatment device, and a storage container that stores the target liquid before being mixed with the microorganisms, on the upstream side of the treatment container in the supply direction, The defoaming processing unit includes a transfer processing unit that returns the foam-containing liquid on the surface side of the target liquid contained in the processing container to the storage container.

本開示の第５態様に記載の生物処理方法は、微生物が混合された生物処理の対象液を収容し、前記微生物により前記対象液を浄化処理する処理容器の内部の内圧と、内部の前記対象液の液位を検出し、前記対象液の液位の検出結果に応じて、前記対象液の液面側の泡の発生状態を予測する。 The biological treatment method according to the fifth aspect of the present disclosure is characterized in that the internal pressure inside a processing container that stores a biological treatment target liquid mixed with microorganisms and purifies the target liquid with the microorganisms; The liquid level of the liquid is detected, and the generation state of bubbles on the surface side of the target liquid is predicted according to the detection result of the liquid level of the target liquid.

本開示によれば、液体と気体を混合する容器内の内圧の変化により液面側での泡の発生を予測することができる気液処理装置が提供される。また、本開示によれば、生物処理の対象液を浄化処理するときに対象液の液面側での泡の発生を精度よく予測することができる生物処理装置、生物処理システム及び生物処理方法が提供される。さらに、本開示によれば、特に屋内や、住居に隣接した場所に設置される小規模水処理システムにおいて有用である生物処理装置、生物処理システム及び生物処理方法が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a gas-liquid processing device that can predict the generation of bubbles on the liquid surface side based on changes in the internal pressure within a container that mixes liquid and gas. Further, according to the present disclosure, there is provided a biological treatment device, a biological treatment system, and a biological treatment method that can accurately predict the generation of bubbles on the liquid surface side of a target liquid when purifying the target liquid. provided. Further, according to the present disclosure, there are provided a biological treatment device, a biological treatment system, and a biological treatment method that are particularly useful in small-scale water treatment systems installed indoors or in places adjacent to residences.

第１実施形態に係る生物処理装置を備えた生物処理システムを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a biological treatment system including a biological treatment device according to a first embodiment. 第１実施形態に係る生物処理装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a biological treatment device according to a first embodiment. 第１実施形態に係る生物処理装置を備えた生物処理システムのハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a biological treatment system including a biological treatment device according to a first embodiment. 生物処理システムによる処理時間と対象液の液位の１分毎の標準偏差との関係を示すグラブである。This is a graph showing the relationship between the processing time by the biological treatment system and the standard deviation of the liquid level of the target liquid per minute. 第１実施形態に係る生物処理装置を備えた生物処理システムの制御部の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flow chart which shows the flow of processing of a control part of a biological treatment system provided with a biological treatment device concerning a 1st embodiment. 第２実施形態に係る生物処理装置を備えた生物処理システムの一部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a part of biological treatment system provided with the biological treatment apparatus based on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る生物処理装置を備えた生物処理システムの一部を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows a part of biological treatment system provided with the biological treatment apparatus based on 3rd Embodiment.

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。各図面において、本開示と関連性の低いものは図示を省略している。なお、各図面において適宜示される矢印ＵＰで示す方向を鉛直方向の上方側とする。 Embodiments of the present disclosure will be described below based on the drawings. In each drawing, illustrations of parts that are less relevant to the present disclosure are omitted. Note that in each drawing, the direction indicated by arrow UP, which is indicated as appropriate, is the upper side in the vertical direction.

〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る生物処理システムについて、以下に説明する。 [First embodiment]
The biological treatment system according to the first embodiment will be described below.

＜生物処理システムの全体構成＞
図１は、第１実施形態に係る生物処理装置１０を備えた生物処理システム２を示す概略構成図である。図１に示されるように、生物処理システム２は、調整槽１２と、生物処理装置１０と、処理液貯留槽１６と、を備えている。生物処理装置１０は、生物処理槽１４を備えている。調整槽１２には、生物処理システム２により処理を行うための液体Ｌ１が貯留されている。液体Ｌ１は、微生物が混合される前の対象液の一例である。一例として、液体Ｌ１は、汚水などを含んだ排水である。液体Ｌ１は、特に制限されない。液体Ｌ１としては、例えば、トイレ、台所、浴室等の家庭や小規模集落から排出される生活排水、都市排水、商業施設排水、農業排水、工業排水等が挙げられる。 <Overall configuration of biological treatment system>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a biological treatment system 2 including a biological treatment device 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the biological treatment system 2 includes an adjustment tank 12, a biological treatment device 10, and a treatment liquid storage tank 16. The biological treatment device 10 includes a biological treatment tank 14. The adjustment tank 12 stores a liquid L1 to be treated by the biological treatment system 2. Liquid L1 is an example of a target liquid before microorganisms are mixed. As an example, the liquid L1 is wastewater containing sewage and the like. The liquid L1 is not particularly limited. Examples of the liquid L1 include domestic wastewater discharged from homes and small-scale communities such as toilets, kitchens, and bathrooms, urban wastewater, commercial facility wastewater, agricultural wastewater, and industrial wastewater.

生物処理システム２は、調整槽１２と生物処理槽１４とを繋ぐ配管１８と、配管１８に設けられたポンプ２０と、を備えている。生物処理システム２では、ポンプ２０を駆動することにより、調整槽１２に貯留された液体Ｌ１が配管１８を通じて生物処理槽１４に供給される。 The biological treatment system 2 includes a pipe 18 that connects the adjustment tank 12 and the biological treatment tank 14, and a pump 20 provided in the pipe 18. In the biological treatment system 2, by driving the pump 20, the liquid L1 stored in the adjustment tank 12 is supplied to the biological treatment tank 14 through the piping 18.

生物処理槽１４には、生物処理の対象液Ｌ２が収容されている。生物処理槽１４は、液体と気体を混合する容器の一例であり、密閉でも、密閉でなくてもよい。対象液Ｌ２は、調整槽１２から供給された液体Ｌ１に微生物が混合された混合液である。生物処理槽１４は、処理容器の一例である。生物処理槽１４では、微生物により対象液Ｌ２が浄化処理される。 The biological treatment tank 14 contains a biological treatment target liquid L2. The biological treatment tank 14 is an example of a container for mixing liquid and gas, and may or may not be airtight. The target liquid L2 is a mixed liquid in which microorganisms are mixed with the liquid L1 supplied from the adjustment tank 12. The biological treatment tank 14 is an example of a treatment container. In the biological treatment tank 14, the target liquid L2 is purified by microorganisms.

生物処理槽１４の内部には、精密ろ過膜であるＭＦ膜（Ｍｉｃｒｏ Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ）２２が設けられているが、これに限定されるものではない。一例として、ＭＦ膜２２は、０．１μｍ以上１μｍ以下の微粒子や微生物など、水に溶解していない物質の浸透を阻害する水処理膜の一種である。対象液Ｌ２は、ＭＦ膜２２を透過することで、微生物などが除去される。 A MF membrane (Micro Filtration membrane) 22, which is a microfiltration membrane, is provided inside the biological treatment tank 14, but the membrane is not limited thereto. As an example, the MF membrane 22 is a type of water treatment membrane that inhibits the permeation of substances that are not dissolved in water, such as fine particles and microorganisms with a size of 0.1 μm or more and 1 μm or less. The target liquid L2 passes through the MF membrane 22 to remove microorganisms and the like.

生物処理槽１４には、気体を噴出する噴出部２４と、気体を送り出すブロア２６と、ブロア２６から噴出部２４に接続されるダクト２８と、を備えている。ブロア２６を駆動することで、気体がダクト２８を介して噴出部２４に供給され、噴出部２４から気体が生物処理槽１４に噴出される。一例として、気体は空気であり、酸素を含んでいる。一例として、噴出部２４は、生物処理槽１４の内部に少なくとも１箇所以上設けられている。ブロア２６に接続された部分から延びたダクト２８は、噴出部２４に接続されている。噴出部２４から空気が噴出されることで、生物処理槽１４の内部に収容される対象液Ｌ２が曝気される。曝気とは、対象液Ｌ２に酸素を送り込む浄水処理工程の一種であり、エアレーションともいう。生物処理槽１４では、対象液Ｌ２に空気が送り込まれることで、対象液Ｌ２が微生物により効率よく浄化処理される。 The biological treatment tank 14 includes a spout section 24 that spouts out gas, a blower 26 that sends out the gas, and a duct 28 that connects the blower 26 to the spout section 24 . By driving the blower 26, gas is supplied to the ejection part 24 through the duct 28, and the gas is ejected from the ejection part 24 to the biological treatment tank 14. As an example, the gas is air, which includes oxygen. As an example, the spout section 24 is provided at least at one location inside the biological treatment tank 14 . A duct 28 extending from a portion connected to the blower 26 is connected to the ejection section 24 . By ejecting air from the ejection part 24, the target liquid L2 stored inside the biological treatment tank 14 is aerated. Aeration is a type of water purification process that sends oxygen to the target liquid L2, and is also referred to as aeration. In the biological treatment tank 14, the target liquid L2 is efficiently purified by microorganisms by sending air into the target liquid L2.

生物処理システム２は、生物処理槽１４におけるＭＦ膜２２を透過した部分と処理液貯留槽１６とを繋ぐ配管３０と、配管３０に設けられたポンプ３２と、を備えている。生物処理システム２では、ポンプ３２を駆動することにより、生物処理槽１４内のＭＦ膜２２を透過した対象液Ｌ２が配管３０を通じて処理液貯留槽１６に供給される。処理液貯留槽１６には、生物処理システム２によって処理された処理液Ｌ３（すなわち、生物処理槽１４により対象液Ｌ２が処理された後の処理液）が貯留される。 The biological treatment system 2 includes a pipe 30 that connects the portion of the biological treatment tank 14 that has passed through the MF membrane 22 and the treatment liquid storage tank 16, and a pump 32 provided in the pipe 30. In the biological treatment system 2, by driving the pump 32, the target liquid L2 that has passed through the MF membrane 22 in the biological treatment tank 14 is supplied to the treatment liquid storage tank 16 through the piping 30. The treatment liquid L3 treated by the biological treatment system 2 (that is, the treatment liquid after the target liquid L2 has been treated by the biological treatment tank 14) is stored in the treatment liquid storage tank 16.

また、生物処理システム２には、生物処理システム２の各部を制御する制御部５０を備えている。例えば、制御部５０によって、ポンプ２０の駆動、ポンプ３２の駆動、及びブロア２６の駆動などが個別に制御される。 The biological treatment system 2 also includes a control unit 50 that controls each part of the biological treatment system 2. For example, the control unit 50 individually controls the driving of the pump 20, the driving of the pump 32, the driving of the blower 26, and the like.

本開示の生物処理システム２は独立した物体であっても、独立した物体でなくてもよい。独立した物体である場合の生物処理システムは、移動、交換、又はこれらを組合せ可能な状態であってもよい。たとえば、キャンプ時、災害避難時などの所定の場所に運搬して使用でき、また処理能力を向上させたい場合には複数の生物処理システムを連結させて使用する状態であってもよい。また、本開示の生物処理システムは、水処理システムを構成するモジュール（単一モジュールの組み換えや複数モジュールの組み合わせを容易にする規格化された構成単位）であってもよい。
独立した物体でない場合の生物処理システムとしては、建造物や建造物以外の対象物の一部として生物処理システムが組み込まれる場合が挙げられる。建造物以外の対象物としては、自動車、列車、船舶、航空機、トレーラーハウス等が例示されるが、これらに限定されない。 The biological treatment system 2 of the present disclosure may or may not be an independent object. Biological treatment systems as independent objects may be capable of being moved, replaced, or combined. For example, it can be transported and used at a predetermined location such as when camping or evacuation from a disaster, and if it is desired to improve the processing capacity, a plurality of biological treatment systems may be connected and used. Furthermore, the biological treatment system of the present disclosure may be a module (a standardized structural unit that facilitates recombination of a single module or combination of multiple modules) that constitutes a water treatment system.
Examples of biological treatment systems that are not independent objects include cases where the biological treatment system is incorporated as part of a building or an object other than a building. Examples of objects other than buildings include, but are not limited to, automobiles, trains, ships, aircraft, and trailer houses.

また、生物処理槽１４の対象液Ｌ２に混合されている微生物の種類は特に制限されない。例えば、微生物は好気性菌、嫌気性菌のいずれであってもよく、これらの組み合わせであってもよい。生物処理槽１４は、好気エリアと嫌気エリアを兼ねた槽でも、好気槽と嫌気槽とを分けた複数槽であってもよい。 Further, the type of microorganisms mixed in the target liquid L2 of the biological treatment tank 14 is not particularly limited. For example, the microorganism may be an aerobic bacterium, an anaerobic bacterium, or a combination thereof. The biological treatment tank 14 may be a tank that serves as an aerobic area and an anaerobic area, or may be a plurality of tanks that are separated into an aerobic tank and an anaerobic tank.

また、ブロア２６は、対象液Ｌ２に連続的に空気を供給しても、断続的に空気を供給してもよい。 Further, the blower 26 may continuously supply air to the target liquid L2 or may supply air intermittently.

また、処理液貯留槽１６に貯留された処理液Ｌ３は、浄化処理された水として、再び利用者の用に供され、排水として調整槽１２に液体Ｌ１として循環、再処理される、小規模循環型水再生システムに適用されてもよい。 In addition, the processing liquid L3 stored in the processing liquid storage tank 16 is provided for the user's use again as purified water, and is circulated and reprocessed as liquid L1 in the adjustment tank 12 as wastewater. It may also be applied to circulating water reclamation systems.

＜生物処理装置＞
図２は、生物処理システム２に用いられる生物処理装置１０を拡大した状態で示す構成図である。図２に示されるように、生物処理装置１０は、上記の生物処理槽１４、噴出部２４、及びＭＦ膜２２などの他、圧力センサ４０と、消泡処理部４２と、を備えている。 <Biological treatment equipment>
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing the biological treatment device 10 used in the biological treatment system 2. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the biological treatment device 10 includes a pressure sensor 40 and a defoaming treatment section 42 in addition to the biological treatment tank 14, the ejection section 24, the MF membrane 22, etc. described above.

圧力センサ４０は、液位検出部の一例であり、生物処理槽１４の内部の内圧と内部に収容される対象液Ｌ２の液位を検出する。対象液Ｌ２の液位とは、生物処理槽１４の内部の基準位置からの対象液Ｌ２の液面の高さをいう。基準位置は、例えば、生物処理槽１４の底面である。 The pressure sensor 40 is an example of a liquid level detection unit, and detects the internal pressure inside the biological treatment tank 14 and the liquid level of the target liquid L2 stored therein. The liquid level of the target liquid L2 refers to the height of the liquid level of the target liquid L2 from the reference position inside the biological treatment tank 14. The reference position is, for example, the bottom surface of the biological treatment tank 14.

一例として、圧力センサ４０は、生物処理槽１４の内部の内圧の変化に基づいて対象液Ｌ２の液位を検出する。より具体的に説明すると、泡により気相が加圧状態になると、液相に圧力がかかり、圧力センサ４０が加圧状態を検知する。液面で発泡がない場合は、大気圧による圧力をうけた水圧であるが、発泡により生物処理槽１４の内部の内圧が増すと大気圧以上の圧力を液相は受け、僅かな圧力変化を圧力センサ４０によって検知することができる（図４参照）。圧力センサ４０は、例えば、対象液Ｌ２の液位による内圧の変化をダイヤフラムが捉え、対象液Ｌ２の貯蔵レベルに換算する。圧力センサ４０では、対象液Ｌ２の液面側に泡が発生している場合、泡を含んだ対象液Ｌ２の液位を検出することができる。 As an example, the pressure sensor 40 detects the liquid level of the target liquid L2 based on a change in the internal pressure inside the biological treatment tank 14. More specifically, when the gas phase is pressurized by bubbles, pressure is applied to the liquid phase, and the pressure sensor 40 detects the pressurized state. If there is no foaming at the liquid surface, the water pressure is under pressure due to atmospheric pressure, but if the internal pressure inside the biological treatment tank 14 increases due to foaming, the liquid phase will experience a pressure higher than atmospheric pressure, causing a slight pressure change. It can be detected by a pressure sensor 40 (see FIG. 4). In the pressure sensor 40, for example, a diaphragm detects a change in internal pressure due to the liquid level of the target liquid L2, and converts it into a storage level of the target liquid L2. The pressure sensor 40 can detect the liquid level of the target liquid L2 containing bubbles when bubbles are generated on the liquid surface side of the target liquid L2.

なお、本開示の構成は、圧力センサ４０に限定されるものではなく、他の液位センサ又は水位センサでもよく、他の方式の接触式水位計又は非接触式の水位計であってもよい。例えば、接触式水位計として、レーザー式又は超音波式の水位計での水位の振れも同様に適用できる。また、接触式水位計として、フロート式、静電容量式レベル計、又は差圧式レベル計を用いてもよい。また、非接触式の水位計として、電波式水位計、又は超音波式水位計を用いてもよい。 Note that the configuration of the present disclosure is not limited to the pressure sensor 40, and may be other liquid level sensors or water level sensors, or may be other types of contact type water level gauges or non-contact type water level gauges. . For example, as a contact-type water level gauge, fluctuations in water level in a laser-type or ultrasonic-type water level gauge can be similarly applied. Further, as the contact type water level gauge, a float type, capacitance type level meter, or differential pressure type level meter may be used. Further, as a non-contact type water level gauge, a radio wave type water level gauge or an ultrasonic type water level gauge may be used.

小規模循環型の生物処理システムにおいては、いたずらに薬剤を使用することは好ましくなく、以下のような泡の発生を抑えるための泡抑制処理を行うことが好ましい。（１）～（７）は、泡抑制処理の例示であり、消泡を伴うことに着目して消泡処理ということもできる。
（１）生物処理槽１４での曝気を止める。・・・Ａ
（２）エタノール等の破泡剤や消泡剤を添加する。
（３）処理水を生物処理槽１４内へ散布する。・・・Ｂ
（４）オゾン、ＵＶ（紫外線）等により泡発生物質を分解する。
（５）対象液Ｌ２を含む泡をダクトで調整槽１２へ逃がす。・・・Ｃ
（６）生物処理槽１４の液位（対象液が水の場合は水位）自体を下げる。・・・Ｄ
（７）液体Ｌ１を生物処理槽１４へ移送するときに酸素やオゾンガスを混合すると共にＵＶ照射を併用して生物処理槽１４での発泡を抑制する。
例えば、上記のＡとＢを組み合わせて消泡したり、ＡとＢに加えて安全装置としてＣを追加したり、緊急対策としてＤを実施するなど、対象液Ｌ２の液位の標準偏差の変化状況から、泡の発生を抑えるための処理を適宜選択して実行してもよい。 In a small-scale circulation type biological treatment system, it is not preferable to use chemicals unnecessarily, and it is preferable to perform the following foam suppression treatment to suppress the generation of foam. (1) to (7) are examples of foam suppression treatments, and can also be referred to as defoaming treatments, focusing on the fact that they involve defoaming.
(1) Stop aeration in the biological treatment tank 14. ...A
(2) Add a foam-breaking agent or anti-foaming agent such as ethanol.
(3) Sprinkle the treated water into the biological treatment tank 14. ...B
(4) Decompose foam-generating substances using ozone, UV (ultraviolet light), etc.
(5) Let the bubbles containing the target liquid L2 escape to the adjustment tank 12 through the duct. ...C
(6) Lower the liquid level in the biological treatment tank 14 (or the water level if the target liquid is water). ...D
(7) When transferring the liquid L1 to the biological treatment tank 14, oxygen and ozone gas are mixed and UV irradiation is also used to suppress foaming in the biological treatment tank 14.
For example, changes in the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 can be made by combining A and B above to defoam, adding C as a safety device in addition to A and B, or implementing D as an emergency measure. Depending on the situation, a process for suppressing the generation of bubbles may be selected and executed as appropriate.

消泡処理部４２は、泡抑制部の一例であり、対象液Ｌ２の液面側の泡の発生を抑えるための処理を行う機能を有している。第１実施形態では、消泡処理部４２は、消泡剤４６が収容される収容部４３と、収容部４３の下部から下方側に延びた供給管４４と、供給管４４に設けられた弁４５と、を備えている。弁４５は、例えば、電磁弁であり、制御部５０によって弁４５の開閉が制御される。弁４５が開放されることで、収容部４３に収容された消泡剤４６が供給管４４を通じて対象液Ｌ２に添加される。消泡処理部４２は、添加処理部の一例である。 The defoaming processing section 42 is an example of a foam suppressing section, and has a function of performing processing for suppressing the generation of bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2. In the first embodiment, the defoaming processing section 42 includes a storage section 43 in which the defoaming agent 46 is stored, a supply pipe 44 extending downward from the lower part of the storage section 43, and a valve provided in the supply pipe 44. It is equipped with 45. The valve 45 is, for example, a solenoid valve, and the opening and closing of the valve 45 is controlled by the control unit 50. By opening the valve 45, the antifoaming agent 46 accommodated in the accommodating portion 43 is added to the target liquid L2 through the supply pipe 44. The defoaming processing section 42 is an example of an addition processing section.

消泡剤４６は、対象液Ｌ２の泡を消泡し、又は泡の発生を抑える機能を有する。消泡剤４６としては、例えば、油等に消泡成分を分散させたオイルタイプ、界面活性剤などの活性剤タイプ、又は消泡剤成分（高級アルコール、エステル等）を水に乳化分散させたエマルションタイプなどを用いてもよい。活性剤タイプとしては、例えば、ジメチルポリシロキサンなどのシリコーン系界面活性剤、エタノールなど、破泡効果を奏する薬剤の他、処理水を戻して散布するなど（循環型水処理システムにおいては好適）が挙げられる。 The antifoaming agent 46 has a function of defoaming the bubbles in the target liquid L2 or suppressing the generation of bubbles. The antifoaming agent 46 is, for example, an oil type in which an antifoaming component is dispersed in oil, an active agent type such as a surfactant, or an emulsion dispersion of an antifoaming component (higher alcohol, ester, etc.) in water. An emulsion type or the like may also be used. Examples of active agents include silicone surfactants such as dimethylpolysiloxane, agents that have a foam-breaking effect such as ethanol, and agents that spray treated water back (suitable for circulating water treatment systems). Can be mentioned.

図示を省略するが、生物処理槽１４には、対象液Ｌ２に微生物の栄養源を添加するための添加装置が設けられていてもよい。栄養源としては、微生物が分解できる有機物であれば特に制限されない。即効性の観点からは、エタノール等のアルコール類、糖類等の分子量が小さい有機物が好ましい。 Although not shown, the biological treatment tank 14 may be provided with an addition device for adding a nutrient source for microorganisms to the target liquid L2. The nutrient source is not particularly limited as long as it is an organic substance that can be decomposed by microorganisms. From the viewpoint of immediate effect, alcohols such as ethanol and organic substances with small molecular weights such as sugars are preferred.

また、図示を省略するが、生物処理槽１４には、対象液Ｌ２の温度を測定する温度センサ、対象液Ｌ２を撹拌する撹拌装置が設けられていてもよい。 Although not shown, the biological treatment tank 14 may be provided with a temperature sensor that measures the temperature of the target liquid L2 and a stirring device that stirs the target liquid L2.

＜制御部＞
図３は、生物処理システム２のハードウェア構成を示すブロック図である。図３に示されるように、制御部５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３、ストレージ５４、及び入出力インタフェース５５の各構成を有する。各構成は、バス５９を介して相互に通信可能に接続されている。 <Control unit>
FIG. 3 is a block diagram showing the hardware configuration of the biological treatment system 2. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the control unit 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 51, a ROM (Read Only Memory) 52, a RAM (Random Access Memory) 53, a storage 54, and an input/output interface 55. . Each configuration is communicably connected to each other via a bus 59.

ＣＰＵ５１は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。ＣＰＵ５１は、プロセッサの一例である。すなわち、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２又はストレージ５４からプログラムを読み出し、ＲＡＭ５３を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２又はストレージ５４に記録されているプログラムにしたがって、上記各構成の制御処理を行う。第１実施形態では、ＲＯＭ５２又はストレージ５４には、上記各構成を制御するプログラムが格納されている。 The CPU 51 is a central processing unit that executes various programs and controls various parts. CPU51 is an example of a processor. That is, the CPU 51 reads a program from the ROM 52 or the storage 54 and executes the program using the RAM 53 as a work area. The CPU 51 performs control processing for each of the above components according to a program recorded in the ROM 52 or the storage 54. In the first embodiment, the ROM 52 or the storage 54 stores programs that control each of the above configurations.

ＲＯＭ５２は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ５３は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ５４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。 The ROM 52 stores various programs and various data. The RAM 53 temporarily stores programs or data as a work area. The storage 54 is configured with an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and stores various programs including an operating system and various data.

入出力インタフェース５５は、上記各構成（生物処理システム２に搭載される各装置）と通信するためのインタフェースである。制御部５０は、入出力インタフェース５５を介して圧力センサ４０、消泡処理部４２の弁４５、ポンプ類（図１に示すポンプ２０とポンプ３２）、及びブロア２６にそれぞれ接続されている。圧力センサ４０、消泡処理部４２の弁４５、ポンプ類、及びブロア２６は、バス５９を介して直接接続されていてもよい。 The input/output interface 55 is an interface for communicating with each of the above components (each device installed in the biological treatment system 2). The control unit 50 is connected to the pressure sensor 40, the valve 45 of the defoaming processing unit 42, pumps (pump 20 and pump 32 shown in FIG. 1), and the blower 26 via an input/output interface 55, respectively. The pressure sensor 40, the valve 45 of the defoaming processing section 42, the pumps, and the blower 26 may be directly connected via the bus 59.

制御部５０において、ＣＰＵ５１は、消泡処理部４２の弁４５、ポンプ類（図１に示すポンプ２０とポンプ３２）、及びブロア２６の動作を制御する。 In the control section 50, the CPU 51 controls the operations of the valve 45 of the defoaming processing section 42, the pumps (pump 20 and pump 32 shown in FIG. 1), and the blower 26.

また、ＣＰＵ５１には、圧力センサ４０によって検出された対象液Ｌ２の液位の検出情報（検出データ）が入出力インタフェース５５を介して受信される。 Further, the CPU 51 receives detection information (detection data) of the liquid level of the target liquid L2 detected by the pressure sensor 40 via the input/output interface 55.

ＣＰＵ５１は、圧力センサ４０によって検出された対象液Ｌ２の液位の検出情報（検出データ）に応じて、対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測する。制御部５０は、泡発生予測部の一例である。第１実施形態では、ＣＰＵ５１が泡発生予測部として機能する。 The CPU 51 predicts the generation state of bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 according to detection information (detection data) of the liquid level of the target liquid L2 detected by the pressure sensor 40. The control unit 50 is an example of a bubble generation prediction unit. In the first embodiment, the CPU 51 functions as a bubble generation prediction section.

一例として、ＣＰＵ５１は、圧力センサ４０によって検出された対象液Ｌ２の液位の検出情報（検出データ）から所定時間毎の液位の標準偏差を算出し、標準偏差に応じて対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測する。所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差は、所定時間毎の対象液の液位の変化の一例である。ここで、標準偏差とは、統計学の指標の一つで、データが平均値からどの程度外れているか（すなわち、どの程度ばらついているか）を示す指標である。標準偏差の値が大きいほど、ばらつきが大きいことを示す。第１実施形態では、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差から、対象液Ｌ２の液位の変動幅（変動のバラツキ）に対応する対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測する。 As an example, the CPU 51 calculates the standard deviation of the liquid level at each predetermined time from the detection information (detection data) of the liquid level of the target liquid L2 detected by the pressure sensor 40, and calculates the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 according to the standard deviation. Predict the state of bubble generation on the surface side. The standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 every predetermined time is an example of a change in the liquid level of the target liquid every predetermined time. Here, the standard deviation is one of the statistical indicators, and is an indicator that indicates how much data deviates from the average value (that is, how much it varies). The larger the standard deviation value, the greater the variation. In the first embodiment, based on the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 at each predetermined time, the bubble generation state on the surface side of the target liquid L2 corresponds to the fluctuation range (variation in fluctuation) of the liquid level of the target liquid L2. Predict.

図４は、生物処理システム２による処理時間と圧力センサ４０による対象液Ｌ２の液位検出情報から算出された所定時間毎（図４では、１分毎）の液位の標準偏差との関係を示すグラブである。図４に示されるように、標準偏差の数値から、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側が安定している平時の状態であるか、対象液Ｌ２の液面側に泡が発生した発泡状態であるかが分かる。図４では、標準偏差は、１分毎の液位の平均から算出している。 FIG. 4 shows the relationship between the processing time by the biological treatment system 2 and the standard deviation of the liquid level at every predetermined time (every minute in FIG. 4) calculated from the liquid level detection information of the target liquid L2 by the pressure sensor 40. This is a grab to show. As shown in FIG. 4, from the standard deviation values, it is determined whether the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 is in a stable normal state, or whether bubbles are generated on the liquid surface side of the target liquid L2. It can be seen whether the foam is in a foamed state. In FIG. 4, the standard deviation is calculated from the average of the liquid levels every minute.

一例として、ＣＰＵ５１は、所定時間毎（例えば、１分毎）の対象液Ｌ２の液位の標準偏差を監視する。対象液Ｌ２の液位は、ｍｍ単位で監視することが発泡を予測するうえで好ましい。ＣＰＵ５１は、所定時間毎（例えば、１分毎）の液位のバラツキが大きくなり、不規則に液位が変動している場合、発泡状態として検知する。具体的には、ＣＰＵ５１は、対象液Ｌ２の液位の標準偏差の状況を見ながら、発泡が予測されるタイミングで、曝気量の制御に入る。 As an example, the CPU 51 monitors the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 at predetermined time intervals (for example, every minute). It is preferable to monitor the liquid level of the target liquid L2 in units of mm in order to predict foaming. The CPU 51 detects a bubbling state when the variation in the liquid level becomes large every predetermined time (for example, every minute) and the liquid level fluctuates irregularly. Specifically, the CPU 51 starts controlling the aeration amount at a timing when foaming is predicted while checking the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2.

一例として、ＣＰＵ５１は、泡の発生状態の予測結果に応じて、消泡処理部４２（図２参照）を動作させ、泡の発生を抑えるための処理を行う。第１実施形態では、ＣＰＵ５１は、消泡処理部４２の弁４５を開放し、収容部４３内の消泡剤４６を生物処理槽１４内の対象液Ｌ２に散布する。このとき、ブロア２６による曝気を一旦停止してもよい。そして、消泡剤４６の散布により消泡しつつ、曝気を再開しながら対象液Ｌ２の液位の標準偏差をみて生物処理を再開するかどうかを判断してもよい。これにより、生物処理槽１４内の対象液Ｌ２の液面側の泡を消泡し、又は泡の発生を抑えることができる。このため、生物処理槽１４からの泡のあふれ出し（生物処理槽１４の限界水位を超えて生物処理槽１４外へ汚泥を含む泡が噴き出す）ことを効果的に防止できる。また、発泡の初期で消泡処理することで、消泡剤４６の使用量も抑制できる。 As an example, the CPU 51 operates the defoaming processing unit 42 (see FIG. 2) according to the prediction result of the foam generation state to perform processing for suppressing foam generation. In the first embodiment, the CPU 51 opens the valve 45 of the defoaming processing section 42 and sprays the defoaming agent 46 in the storage section 43 onto the target liquid L2 in the biological treatment tank 14 . At this time, aeration by the blower 26 may be temporarily stopped. Then, it may be determined whether or not to restart the biological treatment by checking the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 while restarting aeration while defoaming by dispersing the antifoaming agent 46. Thereby, the bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 in the biological treatment tank 14 can be defoamed or the generation of bubbles can be suppressed. For this reason, it is possible to effectively prevent foam from overflowing from the biological treatment tank 14 (foam containing sludge blowing out of the biological treatment tank 14 by exceeding the limit water level of the biological treatment tank 14). Further, by carrying out the defoaming treatment at the initial stage of foaming, the amount of the defoaming agent 46 used can also be suppressed.

一例として、ＣＰＵ５１は、平常時の対象液Ｌ２の液位の標準偏差を算出し、ゼロ点校正することで、精度良く発泡を予測できる。また、一例として、ＣＰＵ５１は、対象液Ｌ２の液位の標準偏差が２を超えたときに、消泡処理部４２による消泡処理を実行し、発泡による対象液Ｌ２のふきこぼれを未然に防止するようにしてもよい。また、一例として、標準偏差は、１分毎の液位の平均から算出するようにしてもよい。対象液Ｌ２の突然の発泡の対策であるから、１分毎の液位の標準偏差で十分であり、消泡が追い付かない事態が避けられる。 As an example, the CPU 51 can accurately predict foaming by calculating the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 under normal conditions and performing zero point calibration. Further, as an example, when the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 exceeds 2, the CPU 51 causes the defoaming processing unit 42 to perform a defoaming process to prevent the target liquid L2 from bubbling over due to foaming. You can do it like this. Furthermore, as an example, the standard deviation may be calculated from the average of the liquid levels every minute. Since this is a measure against sudden foaming of the target liquid L2, the standard deviation of the liquid level every minute is sufficient, and a situation where defoaming cannot catch up can be avoided.

図４に示す第１状態１５２では、対象液Ｌ２の液位の標準偏差が２を超えたときに、ブロア２６を停止して曝気を停止し、消泡処理部４２による消泡処理を実行する。そして、対象液Ｌ２の液位の標準偏差の変化が安定したことを確認した後、ブロア２６による曝気を再開する。
また、図４に示す第２状態１５４では、対象液Ｌ２液位の変動が発生したとき、次に来る発泡による急激な発泡を予測できる。このため、ブロア２６による曝気を停止し、消泡処理部４２による消泡処理を実行する。これにより、位の標準偏差の変化が安定した抑泡状態となる。
また、図４に示す第３状態１５６で、液位の変動が発生したとき、同様に、ブロア２６による曝気を停止し、消泡処理部４２による消泡処理を実行する。図示を省略するが、例えば、第３状態１５６で消泡処理を実行しなかった場合、一旦発泡してしまうと、簡単に消泡できず、泡のふきこぼれが発生するため、発泡の予測が重要となる。 In the first state 152 shown in FIG. 4, when the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 exceeds 2, the blower 26 is stopped to stop aeration, and the defoaming process is performed by the defoaming processing unit 42. . After confirming that the change in the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 is stable, aeration by the blower 26 is restarted.
Further, in the second state 154 shown in FIG. 4, when a fluctuation in the liquid level of the target liquid L2 occurs, rapid foaming due to the next foaming can be predicted. Therefore, the aeration by the blower 26 is stopped, and the defoaming process is performed by the defoaming processing unit 42. As a result, a bubble suppressing state is achieved in which the change in the standard deviation of the temperature is stable.
Further, in the third state 156 shown in FIG. 4, when a fluctuation in the liquid level occurs, aeration by the blower 26 is similarly stopped, and the defoaming process is performed by the defoaming processing section 42. Although not shown, for example, if the defoaming process is not performed in the third state 156, once foaming occurs, it cannot be easily defoamed and bubbles will boil over, so it is important to predict foaming. becomes.

＜作用及び効果＞
次に、第１実施形態の生物処理装置１０を備えた生物処理システム２の作用について説明する。 <Action and effect>
Next, the operation of the biological treatment system 2 including the biological treatment device 10 of the first embodiment will be explained.

図５は、生物処理システム２の処理の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ５１がＲＯＭ５２又はストレージ５４から処理プログラムを読み出して、ＲＡＭ５３に展開して実行することにより、情報処理が行なわれる。 FIG. 5 is a flowchart showing the processing flow of the biological treatment system 2. Information processing is performed by the CPU 51 reading a processing program from the ROM 52 or the storage 54, loading it onto the RAM 53, and executing it.

生物処理システム２では、まず生物処理槽１４の内部に対象液Ｌ２が供給された状態とする。 In the biological treatment system 2, first, the target liquid L2 is supplied into the biological treatment tank 14.

生物処理システム２による情報処理が開始されると、ＣＰＵ５１は、ポンプ２０、３２を停止する（ステップＳ２９１）。この状態では、ブロア２６は駆動されている。 When information processing by the biological treatment system 2 is started, the CPU 51 stops the pumps 20 and 32 (step S291). In this state, the blower 26 is being driven.

ＣＰＵ５１は、所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ２９２）。所定時間は、例えば、１０秒に設定されている。これにより、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面が安定する。 The CPU 51 determines whether a predetermined time has elapsed (step S292). The predetermined time is set to 10 seconds, for example. Thereby, the liquid level of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 is stabilized.

所定時間が経過していない場合（ステップＳ２９２：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、所定時間が経過するまで待機する。 If the predetermined time has not elapsed (step S292: NO), the CPU 51 waits until the predetermined time has elapsed.

所定時間が経過した場合（ステップＳ２９２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、生物処理槽１４の圧力センサ４０による対象液Ｌ２の液位の検出情報を所定時間取得する（ステップＳ２９３）。所定時間は、１分以上が好ましく、例えば、１分に設定されている。 If the predetermined time has elapsed (step S292: YES), the CPU 51 acquires information on the level of the target liquid L2 detected by the pressure sensor 40 of the biological treatment tank 14 for a predetermined time (step S293). The predetermined time is preferably one minute or more, and is set to one minute, for example.

ＣＰＵ５１は、対象液Ｌ２の液位の検出情報から、標準偏差を算出する（ステップＳ２９４）。例えば、ＣＰＵ５１は、所定時間（例えば、１分）取得された対象液Ｌ２の液位の平均値から標準偏差を算出する。 The CPU 51 calculates the standard deviation from the detection information of the liquid level of the target liquid L2 (step S294). For example, the CPU 51 calculates the standard deviation from the average value of the liquid level of the target liquid L2 acquired for a predetermined period of time (for example, 1 minute).

ＣＰＵ５１は、算出された標準偏差を基準値に設定する（ステップＳ２９５）。 The CPU 51 sets the calculated standard deviation as a reference value (step S295).

ＣＰＵ５１は、ポンプ２０、３２及びブロア２６を駆動する（ステップＳ２９６）。なお、これに代えて、ステップＳ２９３の処理の後に、ポンプ２０、３２及びブロア２６を駆動してもよい。 The CPU 51 drives the pumps 20, 32 and the blower 26 (step S296). Note that instead of this, the pumps 20 and 32 and the blower 26 may be driven after the process in step S293.

ＣＰＵ５１は、生物処理槽１４の圧力センサ４０による対象液Ｌ２の液位の検出情報を取得する（ステップＳ３０１）。 The CPU 51 acquires information on the level of the target liquid L2 detected by the pressure sensor 40 of the biological treatment tank 14 (step S301).

ＣＰＵ５１は、対象液Ｌ２の液位情報から、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差を算出する（ステップＳ３０２）。一例として、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差は、基準値に基づいてゼロ点校正される。これにより、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差は、実際の計算値と基準値との差になる。 The CPU 51 calculates the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 for each predetermined time from the liquid level information of the target liquid L2 (step S302). As an example, the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 at each predetermined time period is zero-point calibrated based on a reference value. Thereby, the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 for each predetermined time is the difference between the actual calculated value and the reference value.

ＣＰＵ５１は、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差が閾値以上か否かを判断する（ステップＳ３０３）。例えば、ＣＰＵ５１は、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差に基づき、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測する。例えば、標準偏差が５になる前に消泡処理部４２による消泡処理を実行することが好ましく、急激な発泡を抑止するには、標準偏差が２を超えたら直ちに消泡処理を実行することが望ましい。このため、閾値は、例えば、２に設定されており、ストレージ５４に予め記憶されている。所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差が閾値以上である場合は、ＣＰＵ５１は、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態が間もなく基準量を超えると予測する。また、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差が閾値より小さい場合は、ＣＰＵ５１は、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態が基準量以下であると予測する。 The CPU 51 determines whether the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 at each predetermined time period is equal to or greater than a threshold value (step S303). For example, the CPU 51 predicts the bubble generation state on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 based on the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 at every predetermined time. For example, it is preferable to perform the defoaming process by the defoaming processing unit 42 before the standard deviation reaches 5, and to prevent rapid foaming, the defoaming process should be executed immediately when the standard deviation exceeds 2. is desirable. Therefore, the threshold value is set to 2, for example, and is stored in the storage 54 in advance. If the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 at each predetermined time interval is equal to or greater than the threshold value, the CPU 51 determines that the state of bubble generation on the liquid surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 will soon exceed the reference amount. Predict. Further, when the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 at each predetermined time period is smaller than the threshold value, the CPU 51 determines that the state of bubble generation on the liquid surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 is below the reference amount. I predict.

所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差が閾値以上である場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５１は、消泡処理部４２を定められた時間、駆動する（ステップＳ３０４）。ＣＰＵ５１は、消泡処理部４２を駆動することで、対象液Ｌ２の液面側の泡を抑える処理を実行する。このとき、ブロア２６による曝気を停止してもよい。これにより、消泡処理部４２の弁４５が定められた時間開放され、収容部４３の消泡剤４６又は処理液Ｌ３が生物処理槽１４内の対象液Ｌ２に散布される。上記の消泡処理により、生物処理槽１４内の対象液Ｌ２の液面側の泡が消泡される。 When the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 at each predetermined time period is equal to or greater than the threshold value (step S303: YES), the CPU 51 drives the defoaming processing section 42 for a predetermined time period (step S304). The CPU 51 executes a process of suppressing bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 by driving the defoaming processing section 42. At this time, aeration by the blower 26 may be stopped. As a result, the valve 45 of the defoaming treatment section 42 is opened for a predetermined time, and the defoaming agent 46 or the treatment liquid L3 in the storage section 43 is sprayed onto the target liquid L2 in the biological treatment tank 14. By the above defoaming process, the foam on the liquid surface side of the target liquid L2 in the biological treatment tank 14 is defoamed.

所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差が閾値より小さい場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、現在の処理状態を継続する（ステップＳ３０５）。すなわち、消泡処理部４２による処理を行わない。 If the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 every predetermined time period is smaller than the threshold value (step S303: NO), the CPU 51 continues the current processing state (step S305). That is, the process by the defoaming processing unit 42 is not performed.

ＣＰＵ５１は、生物処理終了が指示されたか否かを判断する（ステップＳ３０６）。例えば、生物処理槽１４の生物処理を終了する操作ボタンが操作された場合、又は生物処理システム２の電源がＯＦＦにされた場合などに、ＣＰＵ５１は、生物処理終了が指示されたと判断する。生物処理終了が指示されない場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）、ＣＰＵ５１は、ステップＳ３０１の処理に戻る。 The CPU 51 determines whether an instruction has been given to end the biological treatment (step S306). For example, when the operation button for terminating the biological treatment in the biological treatment tank 14 is operated, or when the power of the biological treatment system 2 is turned off, the CPU 51 determines that an instruction has been given to terminate the biological treatment. If the end of biological treatment is not instructed (step S306: NO), the CPU 51 returns to the process of step S301.

生物処理終了が指示された場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）、生物処理システム２の情報処理プログラムに基づく処理を終了する。 When the biological treatment end is instructed (step S306: NO), the process based on the information processing program of the biological treatment system 2 is ended.

上記の生物処理装置１０では、生物処理槽１４の内部に収容される対象液Ｌ２の液位を圧力センサ４０によって検出する。上記のように圧力センサ４０は、生物処理槽１４の内部の僅かな泡の発生により生じる内部の内圧の変化を検出し、内圧を液位に変換する。そして、ＣＰＵ５１は、圧力センサ４０によって検出された対象液Ｌ２の液位に応じて、対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測する。このため、生物処理装置１０では、生物処理の対象液Ｌ２を浄化処理するときに、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側での泡の発生を精度よく予測することができる。より具体的には、生物処理装置１０では、例えば、対象液Ｌ２の液面側を撮影手段により発生した泡を撮影し、画像処理により対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測する場合と比較して、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側での泡の発生を未然に予測し、その後に発生しうる発泡を予知することができる。このため、生物処理装置１０では、生物処理槽１４からの泡の吹き出し（すなわち、泡の噴きこぼれ）を抑制し、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２を微生物により効率よく浄化処理でき、消泡剤４６の使用も抑制することができる。 In the biological treatment apparatus 10 described above, the pressure sensor 40 detects the liquid level of the target liquid L2 contained inside the biological treatment tank 14. As described above, the pressure sensor 40 detects the change in internal pressure caused by the generation of slight bubbles inside the biological treatment tank 14, and converts the internal pressure into a liquid level. Then, the CPU 51 predicts the bubble generation state on the liquid surface side of the target liquid L2 according to the liquid level of the target liquid L2 detected by the pressure sensor 40. Therefore, in the biological treatment apparatus 10, when purifying the biological treatment target liquid L2, it is possible to accurately predict the generation of bubbles on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14. More specifically, in the biological treatment device 10, for example, the bubbles generated on the liquid surface side of the target liquid L2 are photographed by a photographing means, and the generation state of bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 is predicted by image processing. Compared to the case, it is possible to predict the occurrence of foam on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14, and to predict the foaming that may occur thereafter. Therefore, in the biological treatment device 10, the blowing of bubbles from the biological treatment tank 14 (that is, bubbles spilling over) is suppressed, and the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 can be efficiently purified by microorganisms. The use of foaming agent 46 can also be suppressed.

上記の生物処理装置１０では、ＣＰＵ５１は、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の変化に応じて、対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測する。このため、生物処理装置１０では、対象液Ｌ２の液位を定期的又は間欠的に検出する場合と比較して、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側での泡の発生を精度よく予測することができる。 In the biological treatment apparatus 10 described above, the CPU 51 predicts the bubble generation state on the surface side of the target liquid L2 according to changes in the liquid level of the target liquid L2 at predetermined time intervals. Therefore, in the biological treatment device 10, the generation of bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 is reduced compared to the case where the liquid level of the target liquid L2 is detected periodically or intermittently. It can be predicted with high accuracy.

上記の生物処理装置１０では、圧力センサ４０は、生物処理槽１４の内部の内圧の変化に基づいて対象液Ｌ２の液位を検出する。このため、生物処理装置１０では、対象液Ｌ２の液位を画像解析により判定する場合と比較して、対象液Ｌ２の液位を精度よく、かつリアルタイムで検出することができる。 In the biological treatment apparatus 10 described above, the pressure sensor 40 detects the liquid level of the target liquid L2 based on changes in the internal pressure inside the biological treatment tank 14. Therefore, in the biological treatment apparatus 10, the liquid level of the target liquid L2 can be detected with high precision and in real time, compared to the case where the liquid level of the target liquid L2 is determined by image analysis.

上記の生物処理装置１０では、泡の発生状態の予測結果に応じて、泡の発生を抑えるための処理を行う消泡処理部４２を有している。このため、生物処理装置１０では、対象液Ｌ２の消泡処理を行わない場合と比較して、生物処理槽１４から泡が吹き出すことを抑制することができる。 The biological treatment device 10 described above includes a defoaming processing section 42 that performs a process to suppress the generation of bubbles in accordance with the prediction result of the state of bubble generation. Therefore, in the biological treatment apparatus 10, bubbles can be suppressed from blowing out from the biological treatment tank 14, compared to the case where the target liquid L2 is not subjected to defoaming treatment.

また、生物処理システム２は、生物処理装置１０を備えている。このため、生物処理システム２では、生物処理の対象液Ｌ２を浄化処理するときに、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側での泡の発生を精度よく予測することができる。 The biological treatment system 2 also includes a biological treatment device 10. Therefore, in the biological treatment system 2, when purifying the biological treatment target liquid L2, it is possible to accurately predict the generation of bubbles on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14.

また、生物処理方法では、微生物が混合された生物処理の対象液Ｌ２を収容する生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液位を検出し、対象液Ｌ２の液位の検出結果に応じて、対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測する。このため、生物処理方法では、生物処理の対象液Ｌ２を浄化処理するときに、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側での泡の発生を精度よく予測することができる。 In addition, in the biological treatment method, the liquid level of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 containing the biological treatment target liquid L2 mixed with microorganisms is detected, and the level of the target liquid L2 is detected according to the detection result of the target liquid L2. , predict the state of bubble generation on the liquid surface side of the target liquid L2. Therefore, in the biological treatment method, when the biological treatment target liquid L2 is purified, it is possible to accurately predict the generation of bubbles on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14.

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る生物処理装置を備えた生物処理システムについて説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。 [Second embodiment]
Next, a biological treatment system including a biological treatment device according to a second embodiment will be described. Note that the same components as those in the first embodiment described above are given the same numbers and the description thereof will be omitted.

図６は、第２実施形態に係る生物処理装置１０１を備えた生物処理システム１００の一部を示す概略構成図である。図６に示されるように、生物処理システム１００は、調整槽１２と、生物処理槽１４を備えた生物処理装置１０１と、調整槽１２と生物処理槽１４とを繋ぐ配管１８と、配管１８に設けられたポンプ１０４と、を備えている。生物処理システム１００では、ポンプ１０４を駆動することにより、調整槽１２に貯留された液体Ｌ１を生物処理槽１４に供給する。ポンプ１０４は、供給部の一例である。 FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a part of a biological treatment system 100 including a biological treatment apparatus 101 according to the second embodiment. As shown in FIG. 6, the biological treatment system 100 includes a biological treatment device 101 including an adjustment tank 12, a biological treatment tank 14, a pipe 18 connecting the adjustment tank 12 and the biological treatment tank 14, and a pipe 18 that connects the adjustment tank 12 and the biological treatment tank 14. A pump 104 provided therein. In the biological treatment system 100, the liquid L1 stored in the adjustment tank 12 is supplied to the biological treatment tank 14 by driving the pump 104. Pump 104 is an example of a supply unit.

生物処理システム１００は、調整槽１２と生物処理槽１４とを繋ぐ配管１８に、生物処理槽１４の対象液Ｌ２の泡の発生を抑えるための処理を行う消泡処理部１０２を備えている。消泡処理部１０２は、泡抑制部の一例である。消泡処理部１０２は、配管１８の途中に、オゾン処理及び／又はＵＶ照射（紫外線照射）等により、発泡原因物質を不活化や、分解処理しつつ液体Ｌ１を生物処理槽１４へ液送する処理装置１０６を備えている。また、消泡処理部１０２は、ポンプ１０４を停止させることで、液体Ｌ１の生物処理槽１４への供給を停止させてもよい。さらに、生物処理システム１００は、生物処理システム１００の各部を制御する制御部１１０を備えている。第２実施形態では、制御部１１０は、処理装置１０６又はポンプ１０４の動作を制御する。 The biological treatment system 100 includes a defoaming processing section 102 that performs a process to suppress the generation of bubbles in the target liquid L2 in the biological treatment tank 14, in a pipe 18 that connects the adjustment tank 12 and the biological treatment tank 14. The defoaming processing section 102 is an example of a foam suppressing section. The defoaming treatment unit 102 inactivates or decomposes the foaming substance by ozone treatment and/or UV irradiation (ultraviolet irradiation) in the middle of the piping 18, and transports the liquid L1 to the biological treatment tank 14. A processing device 106 is provided. Further, the defoaming processing unit 102 may stop the supply of the liquid L1 to the biological treatment tank 14 by stopping the pump 104. Furthermore, the biological treatment system 100 includes a control unit 110 that controls each part of the biological treatment system 100. In the second embodiment, the control unit 110 controls the operation of the processing device 106 or the pump 104.

制御部１１０は、ＣＰＵ５１（図３参照）を備えており、ＣＰＵ５１による泡の発生状態の予測結果に応じて、ポンプ１０４又は処理装置１０６の動作を制御する。なお、生物処理システム１００の他の構成は、第１実施形態の生物処理システム２と同様である。 The control unit 110 includes a CPU 51 (see FIG. 3), and controls the operation of the pump 104 or the processing device 106 according to the prediction result of the foam generation state by the CPU 51. Note that the other configuration of the biological treatment system 100 is the same as the biological treatment system 2 of the first embodiment.

また、生物処理システム１００では、消泡処理部１０２による処理に加えて、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の発泡面に対する気相へのオゾン噴霧などを行ってもよい。 Furthermore, in the biological treatment system 100, in addition to the treatment by the defoaming processing unit 102, ozone may be sprayed into the gas phase on the foaming surface of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14.

生物処理システム１００は、第１実施形態の生物処理システム２と同様の構成による作用及び効果に加えて、以下のような作用及び効果を有している。 The biological treatment system 100 has the following functions and effects in addition to the functions and effects due to the same configuration as the biological treatment system 2 of the first embodiment.

生物処理装置１０１を備えた生物処理システム１００では、消泡処理部１０２は、ポンプ１０４を駆動した状態で処理装置１０６を駆動することで、発泡原因物質を不活化や、分解処理しつつ液体Ｌ１を生物処理槽１４に供給する。これにより、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡を減少させ、さらに泡の発生を抑えることができる。 In the biological treatment system 100 including the biological treatment device 101, the defoaming treatment unit 102 drives the treatment device 106 while the pump 104 is driven, thereby deactivating or decomposing the foam-causing substance while treating the liquid L1. is supplied to the biological treatment tank 14. Thereby, the bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 can be reduced, and the generation of bubbles can be further suppressed.

また、消泡処理部１０２は、ポンプ１０４を停止させることで、ポンプ１０４による液体Ｌ１の生物処理槽１４への供給を停止するようにしてもよい。これにより、生物処理槽１４からＭＦ膜２２を透過した対象液Ｌ２が処理液貯留槽１６（図１参照）に供給され、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の量が減少し、対象液Ｌ２の液面側の泡が減少する。このため、生物処理装置１０１及び生物処理システム１００では、簡単な構成により、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡の発生を抑えることができる。 Further, the defoaming processing unit 102 may stop the pump 104 from supplying the liquid L1 to the biological treatment tank 14 by stopping the pump 104. As a result, the target liquid L2 that has passed through the MF membrane 22 from the biological treatment tank 14 is supplied to the treatment liquid storage tank 16 (see FIG. 1), the amount of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 decreases, and the target liquid Bubbles on the liquid surface side of L2 are reduced. Therefore, in the biological treatment apparatus 101 and the biological treatment system 100, the generation of bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 can be suppressed with a simple configuration.

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態に係る生物処理装置を備えた生物処理システムについて説明する。なお、前述した第１及び第２実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。 [Third embodiment]
Next, a biological treatment system including a biological treatment device according to a third embodiment will be described. Note that the same components as those in the first and second embodiments described above are given the same numbers and the description thereof will be omitted.

図７は、第３実施形態に係る生物処理装置１２１を備えた生物処理システム１２０の一部を示す概略構成図である。図７に示されるように、生物処理システム１２０は、生物処理槽１４を備えた生物処理装置１２１と、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の泡の発生を抑えるための処理を行う泡抑制部１２２を備えている。泡抑制部１２２は、調整槽１２と生物処理槽１４の間に設けられている。調整槽１２は、生物処理槽１４の供給方向上流側に配置された貯留容器の一例である。 FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a part of a biological treatment system 120 including a biological treatment device 121 according to the third embodiment. As shown in FIG. 7, the biological treatment system 120 includes a biological treatment device 121 including a biological treatment tank 14, and a foam suppression process that performs a process to suppress the generation of bubbles in the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14. 122. The foam suppressor 122 is provided between the adjustment tank 12 and the biological treatment tank 14. The adjustment tank 12 is an example of a storage container arranged upstream of the biological treatment tank 14 in the supply direction.

泡抑制部１２２は、生物処理槽１４の内部に収容される対象液Ｌ２の液面側の泡を含む液体を調整槽１２に戻す機能を備えている。泡抑制部１２２は、移送処理部の一例である。具体的には、泡抑制部１２２は、調整槽１２と生物処理槽１４とを繋ぐ配管１２４を備えている。配管１２４には、ポンプ１２６が設けられているが、ポンプ１２６はなくてもよい。配管１２４における生物処理槽１４との接続部１２４Ａは、生物処理槽１４の上部であって、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面付近に設けられている。泡抑制部１２２は、配管１２４を通じて、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡を含む液体を調整槽１２に移送する。このとき、ポンプ１２６を駆動することで、対象液Ｌ２の液面側の泡を含む液体を調整槽１２に移送してもよい。 The foam suppressing unit 122 has a function of returning the liquid containing bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 stored inside the biological treatment tank 14 to the adjustment tank 12. The bubble suppressing section 122 is an example of a transfer processing section. Specifically, the bubble suppression unit 122 includes a pipe 124 that connects the adjustment tank 12 and the biological treatment tank 14. Although a pump 126 is provided in the piping 124, the pump 126 may not be provided. A connecting portion 124A of the piping 124 with the biological treatment tank 14 is provided in the upper part of the biological treatment tank 14, near the liquid level of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14. The foam suppressor 122 transfers the liquid containing bubbles on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 to the adjustment tank 12 through the pipe 124. At this time, the liquid containing bubbles on the surface side of the target liquid L2 may be transferred to the adjustment tank 12 by driving the pump 126.

さらに、生物処理システム１２０は、生物処理システム１２０の各部を制御する制御部１３０を備えている。制御部１３０は、ＣＰＵ５１（図３参照）を備えており、ＣＰＵによる泡の発生状態の予測結果に応じて、泡抑制部１２２のポンプ１２６の動作を制御する。 Furthermore, the biological treatment system 120 includes a control unit 130 that controls each part of the biological treatment system 120. The control unit 130 includes a CPU 51 (see FIG. 3), and controls the operation of the pump 126 of the bubble suppression unit 122 in accordance with the prediction result of the bubble generation state by the CPU.

図示を省略するが、生物処理槽１４の内部の配管１２４が接続される部分には、微生物をろ過するフィルターが設けられていてもよい。なお、生物処理システム１２０の他の構成は、第１実施形態の生物処理システム２と同様である。 Although not shown, a filter for filtering microorganisms may be provided in a portion of the biological treatment tank 14 to which the piping 124 is connected. Note that the other configuration of the biological treatment system 120 is the same as that of the biological treatment system 2 of the first embodiment.

生物処理システム１２０は、第１実施形態の生物処理システム２と同様の構成による作用及び効果に加えて、以下のような作用及び効果を有している。 The biological treatment system 120 has the following functions and effects in addition to the functions and effects due to the same configuration as the biological treatment system 2 of the first embodiment.

生物処理システム１２０では、泡抑制部１２２は、配管１２４を通じて、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡を含む液体が調整槽１２に戻される。このとき、ポンプ１２６を駆動することで、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡を含む液体が配管１２４を通じて迅速に調整槽１２に戻される。これにより、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡が増加することが抑制される。このため、生物処理システム１２０では、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡の発生を抑えることができる。 In the biological treatment system 120, the bubble suppressing unit 122 returns the liquid containing bubbles on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 to the adjustment tank 12 through the piping 124. At this time, by driving the pump 126, the liquid containing bubbles on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 is quickly returned to the adjustment tank 12 through the piping 124. This suppresses an increase in bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14. Therefore, in the biological treatment system 120, generation of bubbles on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 can be suppressed.

なお、第３実施形態では、配管１２４とポンプ１２６が設けられているが、本開示はこの構成に限定されるものではない。例えば、生物処理槽１４の対象液Ｌ２の泡を含む液体がオーバーフローして調整槽１２に戻る構成でもよい。 Note that in the third embodiment, the piping 124 and the pump 126 are provided, but the present disclosure is not limited to this configuration. For example, the structure may be such that the liquid containing bubbles in the target liquid L2 in the biological treatment tank 14 overflows and returns to the adjustment tank 12.

〔その他〕
第１実施形態では、消泡処理部４２は、弁４５を開放することによって消泡剤４６を生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２に添加したが、本開示はこの構成に限定されるものではない。例えば、消泡処理部は、消泡剤をポンプ等の供給手段により生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２に散布する構成でもよい。 〔others〕
In the first embodiment, the defoaming treatment unit 42 added the defoaming agent 46 to the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 by opening the valve 45, but the present disclosure is limited to this configuration. isn't it. For example, the defoaming treatment section may be configured to spray the defoaming agent into the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 using a supply means such as a pump.

第３実施形態では、泡抑制部１２２は、配管１２４に設けられたポンプ１２６により生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡を含む液体を調整槽１２に移送したが、本開示はこの構成に限定されるものではない。例えば、消泡処理部は、生物処理槽１４の上部から調整槽１２に接続される配管を設け、配管に設けられた弁を開放することにより、生物処理槽１４の内部の対象液Ｌ２の液面側の泡を含む液体を調整槽１２に移送する構成でもよい。また、配管の接続位置が調整槽１２、生物処理槽１４の上部にある場合には、配管は、弁のない、ただの管でも良い。 In the third embodiment, the bubble suppressing unit 122 uses the pump 126 provided in the piping 124 to transfer the liquid containing bubbles on the surface side of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 to the adjustment tank 12. The disclosure is not limited to this configuration. For example, the defoaming treatment section provides a pipe connected from the upper part of the biological treatment tank 14 to the adjustment tank 12, and by opening a valve provided in the pipe, the liquid of the target liquid L2 inside the biological treatment tank 14 is removed. A configuration may also be adopted in which the liquid containing bubbles on the surface side is transferred to the adjustment tank 12. Further, if the connection position of the piping is above the adjustment tank 12 or the biological treatment tank 14, the piping may be a simple pipe without a valve.

第１～第３実施形態では、生物処理槽１４において、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の標準偏差を算出し、液位の標準偏差に応じて対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測したが、本開示はこの構成に限定されるものではない。例えば、生物処理槽１４において、所定時間毎の対象液Ｌ２の液位の変化（例えば、変動量）を検出し、液位の変化（例えば、変動量）に応じて対象液Ｌ２の液面側の泡の発生状態を予測してもよい。或いは、過去の生物処理における液位の変化や液位の標準偏差等に関する学習データから、対象液Ｌ２の変化の異常を検出し、液面の泡の発生状態を予測してもよい。 In the first to third embodiments, in the biological treatment tank 14, the standard deviation of the liquid level of the target liquid L2 is calculated at every predetermined time, and the bubbles on the liquid surface side of the target liquid L2 are reduced according to the standard deviation of the liquid level. Although the situation is predicted, the present disclosure is not limited to this configuration. For example, in the biological treatment tank 14, a change in the liquid level (e.g., amount of variation) of the target liquid L2 is detected every predetermined time, and the liquid level side of the target liquid L2 is detected according to the change in the liquid level (e.g., amount of fluctuation) The bubble generation state may be predicted. Alternatively, abnormalities in changes in the target liquid L2 may be detected from learning data regarding changes in liquid level, standard deviation of liquid level, etc. in past biological treatments, and the state of bubble generation on the liquid surface may be predicted.

また、第１～第３実施形態では、生物処理装置及び生物処理システムについて説明したが、本開示は、この構成に限定されるもではない。本開示は、例えば、液体と気体を混合する容器を備え、容器内の内圧の変化により液面側での泡の発生を予測する気液処理装置及びこの気液処理装置を備えた気液処理システムに適用してもよい。 Further, in the first to third embodiments, a biological treatment device and a biological treatment system have been described, but the present disclosure is not limited to this configuration. The present disclosure relates to, for example, a gas-liquid processing device that includes a container that mixes a liquid and a gas and predicts the generation of bubbles on the liquid surface side based on changes in the internal pressure within the container, and a gas-liquid processing device that includes this gas-liquid processing device. May be applied to the system.

なお、本開示を特定の実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。 Although the present disclosure has been described in detail with respect to specific embodiments, it is understood that the present disclosure is not limited to such embodiments, and that various other embodiments are possible within the scope of the present disclosure. It is clear to the trader.

〔本開示の好ましい態様〕
以下、本開示の好ましい態様について付記する。 [Preferred embodiments of the present disclosure]
Preferred embodiments of the present disclosure will be additionally described below.

［付記項１］
液体と気体を混合する容器を備え、
前記容器内の内圧の変化により液面側での泡の発生を予測する気液処理装置。 [Additional note 1]
Equipped with a container for mixing liquid and gas,
A gas-liquid processing device that predicts the generation of bubbles on the liquid surface side based on changes in internal pressure within the container.

［付記項２］
前記容器内の内圧は液位に変換され、液位を検知すると共に、液位に応じて、液面側の泡の発生状態を予測する泡発生予測部を有する請求項１に記載の気液処理装置。 [Additional note 2]
The gas-liquid according to claim 1, further comprising a bubble generation prediction unit that converts the internal pressure in the container into a liquid level, detects the liquid level, and predicts the bubble generation state on the liquid surface side according to the liquid level. Processing equipment.

［付記項３］
微生物が混合された生物処理の対象液を収容し、前記微生物により前記対象液を浄化処理する処理容器と、
前記処理容器の内部の内圧と、内部に収容される前記対象液の液位を検出する液位検出部と、
前記液位検出部によって検出された前記対象液の液位に応じて、前記対象液の液面側の泡の発生状態を予測する泡発生予測部と、
を有する生物処理装置。 [Additional note 3]
a processing container that contains a biological treatment target liquid mixed with microorganisms, and purifies the target liquid with the microorganisms;
a liquid level detection unit that detects the internal pressure inside the processing container and the liquid level of the target liquid stored therein;
a foam generation prediction unit that predicts a bubble generation state on the liquid surface side of the target liquid according to the liquid level of the target liquid detected by the liquid level detection unit;
Biological treatment equipment with

［付記項４］
前記泡発生予測部は、所定時間毎の前記対象液の液位の変化に応じて、前記対象液の液面側の泡の発生状態を予測する付記項３に記載の生物処理装置。 [Additional note 4]
The biological treatment apparatus according to supplementary note 3, wherein the bubble generation prediction unit predicts the state of bubble generation on the liquid surface side of the target liquid according to changes in the liquid level of the target liquid at predetermined time intervals.

［付記項５］
前記泡発生予測部による前記泡の発生状態の予測結果に応じて、前記泡の発生を抑えるための処理を行う泡抑制部を有する付記項３又は付記項４に記載の生物処理装置。 [Additional note 5]
4. The biological treatment apparatus according to claim 3 or 4, further comprising a foam suppressing section that performs a process for suppressing the generation of foam according to a prediction result of the foam generation state by the foam generation predicting section.

［付記項６］
前記液位検出部は、前記処理容器の内部の内圧の変化に基づいて前記対象液の液位を検出する圧力センサである付記項３から付記項５までのいずれか１つに記載の生物処理装置。 [Additional note 6]
The biological treatment according to any one of Supplementary Items 3 to 5, wherein the liquid level detection unit is a pressure sensor that detects the liquid level of the target liquid based on a change in internal pressure inside the processing container. Device.

［付記項７］
付記項３から付記項６までのいずれか１項に記載の生物処理装置を備える生物処理システム。 [Additional note 7]
A biological treatment system comprising the biological treatment device according to any one of Supplementary Notes 3 to 6.

［付記項８］
付記項５に記載の生物処理装置と、前記処理容器の供給方向上流側に、前記微生物が混合される前の前記対象液を貯留する貯留容器と、を備え、前記消泡処理部は、前記処理容器の内部に収容される前記対象液の液面側の前記泡を含む液体を前記貯留容器に戻す移送処理部を備える生物処理システム。 [Additional Note 8]
The biological treatment device according to supplementary note 5, and a storage container that stores the target liquid before being mixed with the microorganisms on the upstream side of the treatment container in the supply direction, and the defoaming treatment section includes the A biological treatment system including a transfer processing unit that returns the liquid containing the bubbles on the surface side of the target liquid contained in the processing container to the storage container.

［付記項９］
微生物が混合された生物処理の対象液を収容し、前記微生物により前記対象液を浄化処理する処理容器の内部の内圧と、内部の前記対象液の液位を検出し、
前記対象液の液位の検出結果に応じて、前記対象液の液面側の泡の発生状態を予測する生物処理方法。 [Additional Note 9]
Detecting the internal pressure inside a processing container containing a biological treatment target liquid mixed with microorganisms and purifying the target liquid with the microorganisms, and the liquid level of the target liquid inside;
A biological treatment method that predicts the state of bubble generation on the liquid surface side of the target liquid according to a detection result of the liquid level of the target liquid.

２ 生物処理システム
１０ 生物処理装置
１２ 調整槽（貯留容器）
１４ 生物処理槽（処理容器）
４０ 圧力センサ（液位検出部）
４２ 消泡処理部（泡抑制部）
４６ 消泡剤
５０ 制御部（泡発生予測部）
１００ 生物処理システム
１０１ 生物処理装置
１０２ 消泡処理部（泡抑制部）
１０４ ポンプ（供給部）
１１０ 制御部（泡発生予測部）
１２０ 生物処理システム
１２１ 生物処理装置
１２２ 泡抑制部（移送処理部）
１３０ 制御部（泡発生予測部）
Ｌ１ 液体（微生物が混合される前の対象液）
Ｌ２ 対象液（微生物が混合された対象液） 2 Biological treatment system 10 Biological treatment device 12 Adjustment tank (storage container)
14 Biological treatment tank (processing container)
40 Pressure sensor (liquid level detection part)
42 Defoaming processing section (foam suppression section)
46 Antifoaming agent 50 Control unit (foam generation prediction unit)
100 Biological treatment system 101 Biological treatment device 102 Defoaming treatment section (foam suppression section)
104 Pump (supply section)
110 Control unit (bubble generation prediction unit)
120 Biological treatment system 121 Biological treatment device 122 Foam suppression section (transfer processing section)
130 Control unit (bubble generation prediction unit)
L1 liquid (target liquid before microorganisms are mixed)
L2 Target liquid (target liquid mixed with microorganisms)

Claims (6)

液体と気体を混合すると共に閉ざされた容器を備え、
前記容器内の所定時間当たりの内圧の変化から液面側での泡の発生を予測するために、前記容器内の内圧は液位に変換され、液位を検出すると共に、所定時間当たりの液位の変化に応じて、液面側の泡の発生状態を予測する泡発生予測部を有し、
前記泡発生予測部は、前記容器内の前記液体の液位の検出情報から所定時間毎の液位の標準偏差を算出し、前記標準偏差に応じて前記液体の液面側の泡の発生状態を予測する気液処理装置。 It mixes liquid and gas and has a closed container,
In order to predict the generation of bubbles on the liquid surface side from the change in internal pressure within the container per predetermined time, the internal pressure in the container is converted to a liquid level, and the liquid level is detected and the liquid level is calculated per predetermined time. It has a bubble generation prediction unit that predicts the bubble generation state on the liquid surface side according to a change in the level.
The bubble generation prediction unit calculates a standard deviation of the liquid level at predetermined time intervals from the detection information of the liquid level in the container, and determines the bubble generation state on the surface side of the liquid according to the standard deviation. A gas-liquid processing device that predicts 微生物が混合された生物処理の対象液を収容する閉ざされた処理容器であって、前記微生物により前記対象液を浄化処理する前記処理容器と、
前記処理容器の内部の内圧と、内部に収容される前記対象液の液位を検出する液位検出部と、
前記液位検出部によって検出された所定時間当たりの前記対象液の液位の変化に応じて、前記対象液の液面側の泡の発生状態を予測する泡発生予測部と、
を有し、
前記液位検出部は、前記処理容器の内部の内圧の変化に基づいて前記対象液の液位を検出する圧力センサであり、
前記泡発生予測部は、前記処理容器の内部の前記対象液の液位の検出情報から所定時間毎の液位の標準偏差を算出し、前記標準偏差に応じて前記対象液の液面側の泡の発生状態を予測する生物処理装置。 a closed processing container containing a biological treatment target liquid mixed with microorganisms, the processing container purifying the target liquid with the microorganisms;
a liquid level detection unit that detects the internal pressure inside the processing container and the liquid level of the target liquid stored therein;
a bubble generation prediction unit that predicts a bubble generation state on the liquid surface side of the target liquid according to a change in the liquid level of the target liquid per predetermined time detected by the liquid level detection unit;
has
The liquid level detection unit is a pressure sensor that detects the liquid level of the target liquid based on changes in internal pressure inside the processing container,
The bubble generation prediction unit calculates the standard deviation of the liquid level at predetermined time intervals from the detection information of the liquid level of the target liquid inside the processing container, and calculates the standard deviation of the liquid level of the target liquid at predetermined time intervals according to the standard deviation. A biological treatment device that predicts the state of foam generation . 請求項２に記載の生物処理装置と、
前記生物処理装置における前記処理容器の供給方向上流側に設けられ、前記微生物が混合される前の前記対象液を貯留する貯留容器と、
を備える生物処理システム。 The biological treatment device according to claim 2 ;
a storage container that is provided upstream in the supply direction of the processing container in the biological treatment device and stores the target liquid before being mixed with the microorganism;
A biological treatment system equipped with 請求項２に記載の生物処理装置と、
前記生物処理装置における前記処理容器の供給方向上流側に設けられ、前記微生物が混合される前の前記対象液を貯留する貯留容器と、
前記泡発生予測部による前記泡の発生状態の予測結果に応じて、前記処理容器に収容された前記対象液の液面側の前記泡の発生を抑えるための処理を行う泡抑制部と、
を備え、
前記泡抑制部は、発泡原因物質を不活化又は分解処理する処理装置を通した液体を前記処理容器に供給する構成とされている生物処理システム。 The biological treatment device according to claim 2 ;
a storage container that is provided upstream in the supply direction of the processing container in the biological treatment device and stores the target liquid before being mixed with the microorganism;
a foam suppression unit that performs a process to suppress the generation of the bubbles on the liquid surface side of the target liquid contained in the processing container according to a prediction result of the bubble generation state by the bubble generation prediction unit;
Equipped with
The biological treatment system is configured such that the foam suppressing section supplies liquid that has passed through a treatment device that inactivates or decomposes a foam-causing substance to the treatment container . 請求項２に記載の生物処理装置と、
前記生物処理装置における前記処理容器の供給方向上流側に設けられ、前記微生物が混合される前の前記対象液を貯留する貯留容器と、
前記泡発生予測部による前記泡の発生状態の予測結果に応じて、前記処理容器に収容された前記対象液の液面側の前記泡の発生を抑えるための処理を行う泡抑制部と、
を備え、
前記泡抑制部は、前記処理容器の内部に収容される前記対象液の液面側の前記泡を含む液体を前記貯留容器に戻すことで、前記処理容器の内部の泡の発生を抑える移送処理部を備える生物処理システム。 The biological treatment device according to claim 2 ;
a storage container that is provided upstream in the supply direction of the processing container in the biological treatment device and stores the target liquid before being mixed with the microorganism;
a foam suppression unit that performs a process to suppress the generation of the bubbles on the liquid surface side of the target liquid contained in the processing container according to a prediction result of the bubble generation state by the bubble generation prediction unit;
Equipped with
The bubble suppressing unit performs a transfer process to suppress the generation of bubbles inside the processing container by returning the liquid containing the bubbles on the surface side of the target liquid stored inside the processing container to the storage container. A biological treatment system comprising : 微生物が混合された生物処理の対象液を閉ざされた処理容器に収容し、前記微生物により前記対象液を浄化処理する前記処理容器の内部の所定時間当たりの内圧の変化と、所定時間当たりの前記対象液の液位の変化を検出し、
所定時間当たりの前記対象液の液位の変化の検出情報から所定時間毎の液位の標準偏差を算出し、前記標準偏差に応じて前記対象液の液面側の泡の発生状態を予測する生物処理方法。 A liquid to be subjected to biological treatment mixed with microorganisms is stored in a closed processing container, and the target liquid is purified by the microorganisms. Detects changes in the liquid level of the target liquid,
Calculating the standard deviation of the liquid level for each predetermined time from the detection information of the change in the liquid level of the target liquid per predetermined time, and predicting the generation state of bubbles on the surface side of the target liquid according to the standard deviation. Biological treatment method.